球墨铸铁管外壁抛丸装置及方法

技术领域

本发明属于抛丸技术领域，具体涉及一种球墨铸铁管外壁抛丸装置及方法。

背景技术

抛丸是一种工件表面处理工艺，其工作原理是将钢丸输送至喷头，利用喷头将钢丸高速抛射出去，打到工件表面上，从而达到对工件表面进行清理或强化的目的。为了防止钢丸四处溅射，通常在抛丸工位外设置防护罩，使其在封闭空间内进行。

球墨铸铁管外壁的氧化皮需要通过抛丸处理去除掉，现有技术中球墨铸铁管的抛丸处理方式是：通过输送机将球墨铸铁管向抛丸机输送，启动抛丸机，抛丸机的叶轮旋转，将钢丸抛射向进入防护罩内部的球墨铸铁管的表面，经过抛丸处理的球墨铸铁管从保护罩另一侧输送出来。为了避免钢丸进入球墨铸铁管内部，在进入防护罩之前，需要在球墨铸铁管的承口和插口分别安装堵头，对球墨铸铁管承口和插口进行封堵，待抛丸完成后，再保护罩在另一侧将堵头拆除，这一操作目前依靠人工进行，劳动强度大，且效率低下。

发明内容

本发明提供一种球墨铸铁管外壁抛丸装置及方法，旨在解决现有技术中球墨铸铁管抛丸时承口和插口需要安装堵头的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一方面，本发明提供一种球墨铸铁管外壁抛丸装置，包括：

抛丸组件，包括保护罩，以及分别设于所述保护罩内的输送机构和抛丸机构，所述保护罩相对的两侧分别开设有进料口和出料口，所述输送机构沿所述进料口和所述出料口的分布路径设置；

上料组件，设于所述保护罩开设有所述进料口的一侧，并与所述输送机构的上料端衔接；

下料组件，设于所述保护罩开设有所述出料口的一侧，并与所述输送机构的下料端衔接；

所述上料组件和所述下料组件分别具有第一运行状态和第二运行状态，当处于所述第一运行状态时，所述上料组件或所述下料组件的输送速度与所述输送机构的送料速度相同，当处于所述第二运行状态时，所述上料组件或所述下料组件的输送速度大于所述输送机构的送料速度。

在一种可能的实现方式中，所述输送机构包括：

多个第一送料辊，沿送料方向间隔设于所述保护罩内，所述送料方向平行于所述进料口和所述出料口的分布路径；以及

多个第一驱动件，用于驱动对应的所述第一送料辊绕第一轴线旋转，所述第一轴线沿水平方向设置，并垂直于所述送料方向。

在一种可能的实现方式中，所述输送机构还包括沿所述送料方向间隔设置的多个旋转驱动单元，所述旋转驱动单元包括：

沿水平方向相对设置两个旋转托辊；以及

两个第二驱动件，用于驱动对应的所述旋转托辊绕第二轴线旋转，所述第二轴线平行于所述送料方向。

在一种可能的实现方式中，所述抛丸机构包括：

料斗，所述料斗底部设有出料阀；

输料管道，一端与所述出料阀连通；以及

抛丸喷头，设于所述保护罩内，所述抛丸喷头与所述输料管道的另一端连通，所述抛丸喷头的喷射口朝向球墨铸铁管外壁。

在一种可能的实现方式中，所述抛丸机构沿球墨铸铁管的周向设有多个。

在一种可能的实现方式中，所述抛丸机构还包括设于所述抛丸喷头下方的用于承接钢丸的接料盘，所述接料盘设于所述保护罩内。

在一种可能的实现方式中，所述球墨铸铁管外壁抛丸装置还包括第一测距传感器，所述第一测距传感器设于所述上料组件的一侧，用于检测所述上料组件上球墨铸铁管的位置。

在一种可能的实现方式中，所述球墨铸铁管外壁抛丸装置还包括第二测距传感器，所述第二测距传感器设于所述下料组件的一侧，用于检测所述下料组件上球墨铸铁管的位置。

与现有技术相比，本发明提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置的有益效果是：

本发明提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置包括抛丸组件、上料组件和下料组件，抛丸组件包括保护罩、输送机构和抛丸机构，抛丸机构用于对进入保护罩内的球墨铸铁管外壁进行抛丸处理，输送机构用于将球墨铸铁管由进料口向出料口输送。上料组件和下料组件分别与输送机构的上料端和下料端衔接，由于上料组件和下料组件分别具有第一运行状态和第二运行状态，在上料时，通过控制上料组件的运行速度，使两根甚至更多根球墨铸铁管首尾衔接，可以避免钢丸从承口或插口进入球墨铸铁管内。在下料时，通过控制下料组件的运行速度，使两个球墨铸铁管在速度差的作用下首尾分离，完成两根球墨铸铁管的分离操作。如此设置，只需要在第一根球墨铸铁管的插口安装一个堵头，之后的连续动作不再需要人工安装和拆卸堵头，大大降低了劳动强度，有助于提高生产效率和自动化水平。

在第二方面，本发明还提供一种球墨铸铁管外壁抛丸方法，采用上述任一实现方式所述的球墨铸铁管外壁抛丸装置，包括以下步骤：

步骤一：将球墨铸铁管在上料组件完成上料，使插口朝向进料口，并在插口安装堵头，通过上料组件将球墨铸铁管向输送机构输送，使球墨铸铁管进入保护罩进行抛丸处理；

步骤二：在上料组件进行下一根球墨铸铁管的上料，在上一根球墨铸铁管的承口端进入保护罩之前，控制上料组件由第一运行状态切换至第二运行状态，使后一根球墨铸铁管加速向前一根球墨铸铁管的承口移动，使两根球墨铸铁管的承口与插口插接配合，然后上料组件由第二运行状态切换至第一运行状态，使前后两根球墨铸铁管同步输送进入保护罩内，由抛丸机构对进入保护罩内的球墨铸铁管外壁进行抛丸处理；

步骤三：前一根球墨铸铁管抛丸处理完成后从出料口到达出料组件，出料组件由第一运行状态切换至第二运行状态，带动前一根球墨铸铁管加速，从而使前后两根球墨铸铁管分离；

步骤四：重复上述步骤二和步骤三，直至完成所有球墨铸铁管的上料操作。

在一种可能的实现方式中，所述输送机构用于使所述球墨铸铁管边旋转边前进。

本发明提供的球墨铸铁管外壁抛丸方法能够控制上料组件和下料组件在第一运行状态和第二运行状态间切换，在上料时，通过控制上料组件的运行速度，使两根甚至更多根球墨铸铁管首尾衔接，可以避免钢丸从承口或插口进入球墨铸铁管内。在下料时，通过控制下料组件的运行速度，使两个球墨铸铁管在速度差的作用下首尾分离，完成两根球墨铸铁管的分离操作。如此设置，只需要在第一根球墨铸铁管的插口安装一个堵头，之后的连续动作不再需要人工安装和拆卸堵头，大大降低了劳动强度，有助于提高生产效率和自动化水平。

附图说明

图1为两个球墨铸铁管插口与承口对齐时的结构示意图；

图2为插口和承口分别安装有堵头的球墨铸铁管的结构示意图

图3为本发明其中一个实施例提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置的结构示意图；

图4为本发明其中一个实施例中输送机构与球墨铸铁管的配合示意图；

图5为本发明其中一个实施例中旋转驱动单元与球墨铸铁管的配合示意图；

附图标记说明：

10、抛丸组件；11、保护罩；12、输送机构；121、第一送料辊；122、第一驱动件；123、旋转托辊；13、抛丸机构；131、料斗；132、出料阀；133、输料管道；134、抛丸喷头；135、接料盘；136、第三驱动件；20、上料组件；30、下料组件；40、第一测距传感器；50、第二测距传感器；60、插口；70、承口；80、堵头；90、球墨铸铁管。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。“至少一个”指一个及以上数量。“若干”指一个及以上数量。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图5，下面对本发明实施例提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置及方法进行说明。其中，标号90表示球墨铸铁管。

请参阅图1和图2，图1为两个球墨铸铁管90的插口60与承口70对齐时的结构示意图，图2为单个球墨铸铁管90的结构示意图。

请参阅图3，本发明实施例提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置，包括抛丸组件10、上料组件20和下料组件30。抛丸组件10包括保护罩11，以及分别设于保护罩11内的输送机构12和抛丸机构13，保护罩11相对的两侧分别开设有进料口和出料口，输送机构12沿进料口和出料口的分布路径设置，抛丸机构13设于保护罩11内；上料组件20设于保护罩11开设有进料口的一侧，并与输送机构12的上料端衔接；下料组件30设于保护罩11开设有出料口的一侧，并与输送机构12的下料端衔接；上料组件20和下料组件30分别具有第一运行状态和第二运行状态，当处于第一运行状态时，上料组件20或下料组件30的输送速度与输送机构12的送料速度相同，当处于第二运行状态时，上料组件20或下料组件30的输送速度大于输送机构12的送料速度。

与现有技术相比，本发明实施例提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置的有益效果是：

本发明实施例提供的球墨铸铁管外壁抛丸装置包括抛丸组件10、上料组件20和下料组件30，抛丸组件10包括保护罩11、输送机构12和抛丸机构13，抛丸机构13用于对进入保护罩11内的球墨铸铁管外壁进行抛丸处理，输送机构12用于将球墨铸铁管由进料口向出料口输送。上料组件20和下料组件30分别与输送机构12的上料端和下料端衔接，由于上料组件20和下料组件30分别具有第一运行状态和第二运行状态，在上料时，通过控制上料组件20的运行速度，使两根甚至更多根球墨铸铁管首尾衔接，可以避免钢丸从承口70或插口60进入球墨铸铁管内。在下料时，通过控制下料组件30的运行速度，使两个球墨铸铁管在速度差的作用下首尾分离，完成两根球墨铸铁管的分离操作。如此设置，只需要在第一根球墨铸铁管的插口60安装一个堵头80，之后的连续动作不再需要人工安装和拆卸堵头80，大大降低了劳动强度，有助于提高生产效率和自动化水平。

本发明实施例中抛丸组件10包括保护罩11、输送机构12和抛丸机构13，保护罩11一般为金属板制作成的壳体结构，内壁设置缓冲材质，结构强度高，且能够抵抗钢丸的冲击。为了便于观察，可以在保护罩11上设置玻璃窗，玻璃窗采用防弹玻璃。保护罩11具有进料口和出料口，以使球墨铸铁管能够进出。

抛丸机构13设置在保护罩11内，用于对球墨铸铁管的外壁进行抛丸处理。抛丸机构13可以直接选购市场上现有的抛丸设备，对其具体结构和工作原理不再赘述。

输送组件可以是辊式输送机、能够沿直线夹持并带动球墨铸铁管的转运机械手等。当球墨铸铁管在保护罩11内不旋转时，可以沿球墨铸铁管的周向设置多个抛丸机构13，多个抛丸机构13同时工作，能够对球墨铸铁管90的整个外周面进行抛丸处理。当抛丸机构13设置一个时，可以通过输送组件带动球墨铸铁管90边前进边旋转(即螺旋输送)，同样能够实现对球墨铸铁管的整个外周面进行抛丸。对输送组件的具体结构不作限制，如可以是公开号CN106865170A、CN218223027U等文件里记载的输送结构，能够实现边输送边旋转即可。

上料组件20和下料组件30分别设置在输送机构12的上料端和下料端，上料组件20和下料组件30分别可以是辊式输送机、带式输送机、能够夹持并带动球墨铸铁管移动的机械手等。上料组件20、输送机构12和下料组件30沿送料方向衔接设置，能够连续输送球墨铸铁管，完成球墨铸铁管的上料、输送和下料。

在上料时，利用上料组件20和输送机构12的送料速度差，使后方的球墨铸铁管插口60与前方的球墨铸铁管承口70插接配合为一个整体，从而防止钢丸进入管体内部。在下料时，利用下料组件30和输送机构12的送料速度差，使前方的球墨铸铁管加速，从而与后方的球墨铸铁管分离。

请参阅图4，在一些可能的实施例中，输送机构12包括多个第一送料辊121和多个第一驱动件122。多个第一送料辊121沿送料方向间隔设于保护罩11内；多个第一驱动件122用于驱动对应的第一送料辊121绕第一轴线旋转，第一轴线沿水平方向设置，并垂直于送料方向，送料方向平行于进料口和出料口的分布路径。

本实施例中输送机构12采用辊式输送的方式，球墨铸铁管90承托于第一送料辊121上方，通过第一驱动件122带动第一辊转动，带动球墨铸铁管移动。第一驱动件122可以是电机、液压回转马达等能够输出旋转运动的动力设备。

请参阅图5，在一些可能的实施例中，输送机构12还包括沿送料方向间隔设置的多个旋转驱动单元，旋转驱动单元包括沿水平方向相对设置两个旋转托辊123；以及两个第二驱动件，第二驱动件用于驱动对应的旋转托辊123绕第二轴线旋转，第二轴线平行于送料方向。

本实施例中输送机构12还包括用于驱动球墨铸铁管绕自身轴线旋转的旋转驱动单元，球墨铸铁管承托于两个旋转托辊123，通过第二驱动件转动，带动球墨铸铁管旋转，从而使抛丸机构13能够对球墨铸铁管的整个外周面进行抛丸处理。第二驱动件可以是电机、液压回转马达等能够输出旋转运动的动力设备。旋转驱动单元和第一送料辊121共同作用，能够使球墨铸铁边输送边旋转。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，抛丸机构13包括料斗131、输料管道133和抛丸喷头134。料斗131底部设有出料阀132；输料管道133一端与出料阀132连通；抛丸喷头134设于所述保护罩11内，抛丸喷头134与输料管道133的另一端连通，抛丸喷头134的喷射口朝向球墨铸铁管外壁。

本实施例中料斗131用于储存钢丸，料斗131底部设置有出料阀132，能够控制钢丸出料。出料阀132可以是电动或气动阀门，如插板阀、电磁阀等，输料管道133一般为软管，用于输送钢丸，钢丸经出料管道输送至抛丸喷头134，抛丸喷头134包括外壳、叶轮和第三驱动件136，第三驱动件136可以是电机，能够驱动叶轮高速旋转，钢丸从喷射口高速喷出，击打在球墨铸铁管的外壁表面，在钢丸的冲击力作用下，球墨铸铁管表面的氧化皮脱落。

在一些可能的实施例中，抛丸机构13沿球墨铸铁管的周向设有多个，多个抛丸机构13同时工作，能够使球墨铸铁管90的整个外周面被抛丸均匀。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，抛丸机构13还包括设于抛丸喷头134下方的接料盘135，用于承接和收集掉落的钢丸，接料盘135设于保护罩11内。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，球墨铸铁管外壁抛丸装置还包括第一测距传感器40，第一测距传感器40设于上料组件20的一侧，球墨铸铁管外壁抛丸装置还包括第二测距传感器50，第二测距传感器50设于下料组件30的一侧，用于检测上料组件20上球墨铸铁管的位置。

本实施例中第一测距传感器40设置在上料组件20的一侧，用于检测球墨铸铁管在上料组件20上的位置，当到达指定位置后，第一测距传感器40将信号传输给控制器，由控制器控制上料组件20进行运行状态的切换，使后方的球墨铸铁管加速向前方的球墨铸铁管移动。

第二测距传感器50同理，能够检测球墨铸铁管在下料组件30上的位置，当到达指定位置后，第二测距传感器50将信号传输给控制器，由控制器控制下料组件30进行运行状态的切换，使前方的球墨铸铁管90加速，从而与后方的球墨铸铁管90分离。

第一测距传感器40和第二测距传感器50可以直接使用市场上现有的产品，对其具体种类型号不作限制，能够检测球墨铸铁管的移动距离即可。如可以是激光测距传感器。

在第二方面，本发明实施例还提供一种球墨铸铁管外壁抛丸方法，其特征在于，采用如上述任一实施例中的球墨铸铁管外壁抛丸装置，包括以下步骤：

步骤一：将球墨铸铁管在上料组件20完成上料，使插口60朝向进料口，并在插口60安装堵头80，通过上料组件20将球墨铸铁管向输送机构12输送，使球墨铸铁管进入保护罩11进行抛丸处理。

步骤二：在上料组件20进行下一根球墨铸铁管的上料，在上一根球墨铸铁管的承口70端进入保护罩11之前，控制上料组件20由第一运行状态切换至第二运行状态，使后一根球墨铸铁管加速向前一根球墨铸铁管的承口70移动，使两根球墨铸铁管的承口70与插口60插接配合，然后上料组件20由第二运行状态切换至第一运行状态，使前后两根球墨铸铁管同步输送进入保护罩11内，由抛丸机构13对进入保护罩11内的球墨铸铁管外壁进行抛丸处理。

步骤三：前一根球墨铸铁管抛丸处理完成后从出料口到达出料组件，出料组件由第一运行状态切换至第二运行状态，带动前一根球墨铸铁管加速，从而使前后两根球墨铸铁管分离。

步骤四：重复上述步骤二和步骤三，直至完成所有球墨铸铁管的上料和抛丸操作。

本发明实施例提供的球墨铸铁管外壁抛丸方法能够控制上料组件20和下料组件30在第一运行状态和第二运行状态间切换，在上料时，通过控制上料组件20的运行速度，使两根甚至更多根球墨铸铁管首尾衔接，可以避免钢丸从承口70或插口60进入球墨铸铁管内。在下料时，通过控制下料组件30的运行速度，使两个球墨铸铁管在速度差的作用下首尾分离，完成两根球墨铸铁管90的分离操作。如此设置，只需要在第一根球墨铸铁管的插口60安装一个堵头80，之后的连续动作不再需要人工安装和拆卸堵头80，大大降低了劳动强度，有助于提高生产效率和自动化水平。

在一些可能的实施例中，输送机构12用于使球墨铸铁管边旋转边前进，有助于使整个外周面的抛丸效果一致。

可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本发明说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。